Solarna baterija uradi sam: skupa igračka ili prava prilika za uštedu? DIY solarna baterija za dom i vrt Samostalni solarni panel od 20 elemenata

Korištenje sunčeve energije najvećim je dijelom povezano sa svemirskim letjelicama. A sada s raznim dalekim zemljama, gdje se "alternativna energija" ubrzano razvija. Ali gotovo svatko može pokušati istu stvar čak i s domaćim uređajima.

Značajke i vrste uređaja

Od egzotičnog uređaja dizajniranog samo za posebne potrebe, solarna baterija se pretvorila u već relativno masivan izvor energije. A razlog nije samo u ekološkim promišljanjima, već iu kontinuiranom rastu cijena električne energije iz magistralnih mreža. Štoviše, još uvijek ima mnogo mjesta gdje takve mreže uopće nisu razvučene i ne zna se kada će se pojaviti. Teško da je moguće samostalno voditi brigu o postavljanju autoceste, udružiti napore velikog broja ljudi radi toga. Štoviše, čak i uz uspjeh, morat ćete uroniti u svijet brze inflacije.

Važno je razumjeti da se ploče koje generiraju električnu energiju mogu prilično razlikovati jedna od druge.

A čak se i ne radi o formatu – izgled i geometrija su jednostavno prilično blizu. Ali kemijski sastav je vrlo različit. Proizvodi koji se najviše masovno proizvode izrađeni su od silicija, koji je dostupan gotovo svima i jeftin je. Što se tiče performansi baterije, barem je jednako dobra kao i skuplje opcije.

Postoje tri glavne vrste silicija, kao što su:

monokristali;
polikristali;
amorfna tvar.

Monokristal, na temelju sažetih tehničkih objašnjenja, je najčišća vrsta silicija. Izvana, ploča izgleda kao neka vrsta saća. Temeljito pročišćena tvar u čvrstom obliku podijeljena je na posebno tanke ploče, od kojih svaka nema više od 300 mikrona. Kako bi ispunile svoju funkciju, koriste se elektrodne rešetke. Višestruka kompliciranost tehnologije u usporedbi s alternativnim rješenjima čini takve izvore energije najskupljima.

Nedvojbena prednost monokristalnog silicija je vrlo visoka učinkovitost po standardima solarne energije, što je cca 20%. Polikristal se dobiva drugačije, potrebno je prvo otopiti materijal, a zatim polako snižavati njegovu temperaturu. Relativna jednostavnost tehnike i minimalna potrošnja energetskih resursa u proizvodnji pozitivno utječu na trošak. Nedostatak je smanjena učinkovitost, čak iu idealnom slučaju ne više od 18%. Doista, unutar samih polikristala postoje mnoge strukture koje smanjuju kvalitetu rada.

Amorfne ploče gotovo ne gube na obje vrste upravo imenovane. Ovdje uopće nema kristala, umjesto toga postoji "silan" - ovo je spoj silicija i vodika postavljen na podlogu. Učinkovitost je oko 5%, što se dobrim dijelom kompenzira jako povećanom apsorpcijom.

Također je važno da amorfne baterije rade svoj posao bolje od drugih opcija na difuznoj sunčevoj svjetlosti i po oblačnom vremenu. Blokovi su elastični.

Ponekad možete pronaći kombinaciju monokristalnih ili polikristalnih elemenata s amorfnom varijantom. To pomaže kombinirati prednosti korištenih shema i ugasiti gotovo sve njihove nedostatke. Kako bi se smanjila cijena proizvoda, sve se više koristi tehnologija filma, koja omogućuje stvaranje struje na bazi kadmij telurida. Sam po sebi, ovaj spoj je otrovan, ali otpuštanje otrova u okoliš je neupitno malo. Također se mogu koristiti bakreni i indijski selenidi i polimeri.

Koncentrirajući proizvodi povećavaju učinkovitost korištenja površine ploče. Ali to se postiže samo korištenjem mehaničkih sustava koji osiguravaju rotaciju leća slijedeći sunce. Korištenje fotosenzibilizirajućih boja ima potencijal poboljšanja prijema sunčeve energije, ali za sada je to više opći koncept i razvoj entuzijasta. Ako nema želje za eksperimentiranjem, bolje je odabrati stabilniji i dokazani dizajn. To se odnosi i na samoproizvodnju i na kupnju gotovog proizvoda.

Samoproizvodnja

od čega su napravljeni?

Izrada solarne ploče vlastitim rukama više nije tako teško kao što se čini. Princip rada uređaja temelji se na korištenju spoja poluvodiča, osvijetljeni uređaj mora stvoriti struju. Neće uspjeti samostalno izraditi prijemnik, to zahtijeva složene proizvodne manipulacije i specijaliziranu opremu. Ali nije teško napraviti dio snage pretvarača od improviziranih sredstava i materijala. Za dobivanje energije u pravom smislu riječi potrebna je silikonska pločica čija je površina prekrivena mrežom dioda.

Sve ploče treba smatrati zasebnim generirajućim modulima. Važno je shvatiti da se optimalna učinkovitost postiže stalnim usmjerenjem prema suncu, te da će se morati pobrinuti za skladištenje energije. Krhka baterija mora biti pouzdano zaštićena od bilo kakvog onečišćenja, od snijega. Ako se to ipak dogodi, strane inkluzije treba ukloniti što je prije moguće. Prvi korak u radu je priprema okvira.

Uglavnom je izrađen od duraluminija, koji ima sljedeće karakteristike:

nije podložan koroziji;
nije oštećena prekomjernom vlagom;
traje najduže.

Ali ne morate napraviti taj izbor. Ako se provodi bojanje i posebna obrada, dobri rezultati postižu se čelikom ili drvetom. Ne preporučuje se ugradnja vrlo velikih panela, što je nezgodno i povećava vjetrovnost. Da biste napunili kiselinsku bateriju od 12 V, morate stvoriti radni napon od 15 V. Prema tome, moduli od 0,5 V zahtijevat će 30 komada.

Možete izraditi dizajn od limenki piva. Kućišta su izrađena od šperploče debljine 1,5 cm, a prednja ploča je izrađena od organskog stakla ili polikarbonata. Dopušteno je koristiti standardno staklo debljine 0,3 cm.Solarni prijemnik nastaje bojenjem crnim pigmentom. Boja mora biti otporna na značajnu toplinu. Poklopci su dizajnirani kako bi osigurali poboljšanu učinkovitost prijenosa topline.

Unutar limenki zrak se zagrijava mnogo brže nego na otvorenom. Važno: posude je potrebno oprati čim se donese odluka o njihovoj upotrebi.

Treba uzeti samo aluminijske limenke, čelične neće raditi. Provjera se vrši na najjednostavniji način - pomoću magneta. Dno se probuši, umetne bušilica ili čavao (iako je moguće bušiti).

Čeljust je umetnuta i izobličena prema uzorku. Vrh staklenke se izrezuje da se napravi nešto slično peraji. Pomaže protoku zraka da ukloni maksimalnu toplinu sa zagrijanog zida. Zatim se staklenka odmasti bilo kojim deterdžentom i prethodno izrezani dijelovi se zalijepe jedan za drugi. Promašaje možete eliminirati pomoću predloška od nekoliko ploča pribijenih čavlima pod pravim kutom.

Vrlo često se koriste dizajni diskova. Djeluju kao dobre fotoćelije. Alternativno se postavljaju bakrene ploče. Električni krug, kao što je već spomenuto, radi na istom principu kao i većina tranzistora. Folija je dizajnirana da spriječi pregrijavanje. Kao alternativa, u ljetnim mjesecima koristi se jednostavna površina obrađena u svijetlim bojama.

Koji će alati biti potrebni?

Da biste sami obavili sve radove na ugradnji solarne baterije od 220 volti, trebat će vam sljedeći alati:

lemilice, elektrificirane na 40 W;
brtvila na bazi silikona;
ljepljiva traka zalijepljena s obje strane;
kolofonija;
lem;
žica kroz koju će struja ići;
fluks;
bakreni autobus;
pričvršćivači;
bušilica;
prozirni limeni materijal;
šperploča, organsko staklo ili tekstolit;
Schottky diode.

Kako napraviti?

Uputa korak po korak pruža zaključke od ploča do baterija pomoću zaštitne diode, koja pomaže u uklanjanju samopražnjenja. Stoga se na izlaz primjenjuje struja od 14,3 V. Standardna struja punjenja je 3,6 A. To se postiže korištenjem 90 ćelija. Dijelovi panela povezani su paralelno-serijski.

Ne možete koristiti nejednak broj elemenata u lancima.

S korekcijskim faktorima za 12 sati sunčeve svjetlosti može se dobiti 0,28 kW / h. Elementi su raspoređeni u 6 traka, za prilično slobodnu montažu potreban je okvir od 90x50 cm Za informaciju - kada postoje pripremljeni okviri s drugim veličinama, bolje je preračunati potrebu za elementima. Ako to nije moguće, onda se koriste dijelovi različite veličine, postavljaju se mijenjajući duljinu i širinu reda.

Poželjno je raditi na potpuno ravnom mjestu, gdje je prikladno prići iz bilo kojeg smjera. Preporuča se pripremljene ploče staviti malo u stranu, gdje će biti osigurane od padova i udaraca. Čak ni uzimanje ploče nije jednostavno, uzimaju se samo jedan po jedan i vrlo pažljivo. Iznimno je važno pri postavljanju električnih solarnih panela za kuću ili za ljetne vikendice kod kuće instalirati pouzdan RCD. Ove jedinice čine sustav sigurnijim za korištenje smanjujući rizik od električnog udara i požara.

Većina stručnjaka preporučuje lijepljenje lemljenih elemenata u obliku jednog lanca. Podloga mora biti ravna jer to osigurava pouzdanost. Alternativno, možete umetnuti u okvir i temeljito ojačati list stakla ili pleksiglasa. Ovaj proizvod zahtijeva obvezno brtvljenje. Elementi se postavljaju na podlogu unaprijed određenim redoslijedom i lijepe se dvostranom trakom.

Radnu stranu treba okrenuti prema prozirnom materijalu, a vodove za lemljenje zamotati u drugom smjeru. Najprikladnije je lemiti vodove ako je okvir postavljen kao radna ravnina na stolu.

Kada su ploče zalijepljene, postavlja se podloga za omekšavanje, za to se koriste sljedeći materijali:

guma u listovima;
ploča od vlakana;
kartonske kutije.

Sada možete umetnuti obrnuti zid u okvir i zapečatiti ga. Zamjena krmenog zida spojem, uključujući epoksidnu smolu, sasvim je moguća. Ali takav korak treba poduzeti samo pod uvjetom da se ploča ne mora rastavljati i popravljati. Standardni segment isporučuje približno 50 vata struje pod povoljnim uvjetima. I to je već dovoljno za hranjenje LED svjetiljki u malim kućama.

Da biste osigurali ugodan život, morat ćete potrošiti od 4 kW / h električne energije dnevno. Za održavanje života tročlane obitelji bit će potrebno opskrbiti već 12 kW / h. Uzimajući u obzir neizbježne dodatke (kada, na primjer, standardni set opreme i bušilica rade u isto vrijeme), potrebno je povećati ovu brojku za još 2-3 kW. Ovi parametri se mogu uzeti kao osnova za izračun potrebnih parametara. Kako bi se rad normalno odvijao, potrebno je u krug dodati uređaj koji kontrolira punjenje.

12 V DC, jer upravo tu snagu proizvodi tipična i domaća baterija, inverter je sposoban pretvoriti u 220 V AC. Ako ga ne želite kupiti, morat ćete upotpuniti kuću električnom opremom dizajniranom za 12 ili 24 V. Budući da su niskonaponski vodovi zasićeni jakom strujom, morat ćete odabrati žice značajnog presjeka i nemojte štedjeti na izolaciji. Za akumulaciju proizvedene električne energije uglavnom se koriste olovne baterije koje sadrže kiselinu. Unatoč svim tehnološkim poboljšanjima, najbolja opcija još nije predložena. Da biste povećali generirani napon, stavite 2 ili 4 baterije.

Najveći troškovi bit će kupnja samih ploča koje hvataju sunčeve zrake. Možete uštedjeti ako naručujete kinesku robu u elektroničkim trgovinama. Općenito, takve su ponude visoke kvalitete, ali potrebno je pažljivo se upoznati s ugledom prodavača, s primljenim recenzijama o njihovim aktivnostima. Moguće je odabrati operativne sustave s manjim nedostacima. Proizvođači ih odbijaju i stavljaju na prodaju kako ne bi trošili novac na skupo zbrinjavanje.

Važno: ne biste trebali montirati elemente različitih dimenzija ili struje generirane u istom sklopu. Najviša generacija u ovom slučaju i dalje će biti ograničena uskim grlom.

Samostalna montaža pretvarača opravdana je samo u slučaju ograničene potrošnje struje. A regulatori punjenja uopće koštaju mršave iznose, pa njihova vlastita proizvodnja nije opravdana. Prilikom projektiranja baterije treba imati na umu da njezini elementi moraju biti odvojeni razmakom od 0,3-0,5 cm.

Često birajte strukture od aluminijskih profila i organskog stakla. Zatim se na temelju metalnog kuta priprema pravokutni okvir. Kutovi okvira su izbušeni kako bi se konstrukcija kasnije lakše pričvrstila. Iznutra, perimetar je podmazan silikonskim reagensom. Sada možete staviti list prozirnog materijala, koji je što je moguće čvršće pritisnut na okvir.

Kutovi kutije su probušeni vijcima koji drže posebne kutove. Ovi kutovi neće dopustiti pleksiglasu da proizvoljno promijeni mjesto unutar proizvoda. Odmah nakon toga ostavite radni komad na miru i pričekajte da se brtvilo osuši. Time je završena preliminarna faza. Prije uvođenja solarnih kolektora u tijelo, temeljito se prebriše kako ne bi bilo tragova kontaminacije. Čiste se i same ploče, ali to rade s velikim oprezom.

Prije montaže konstrukcija s tvornički zalemljenim vodičima, poželjno je procijeniti kvalitetu spojeva i otkloniti sve otkrivene deformacije. Kada gume još nisu spojene, u početku se zalemljuju na kontakte na pločama, a tek nakon toga međusobno se spajaju.

Redoslijed povezivanja je sljedeći:

mjerenje potrebnog dijela gume;
rezanje traka prema rezultatu mjerenja;
podmažite obrađeni kontakt fluksom sa željene strane;
nanesite gumu pažljivo i točno, zagrijanim lemilom za lemljenje preko cijele površine koju treba spojiti;
okrenite ploču i ponovite iste manipulacije od početka.

Važno: pretjerano jak pritisak prilikom lemljenja je neprihvatljiv, što može uništiti krhke elemente. Potrebno je isključiti zagrijavanje lemilom onih dijelova koji se ne spajaju.

Kada završite, pažljivo pregledajte cijelu površinu baterije i svaki spoj. Nemoguće je da je bilo i najmanjih nedostataka. Preostala udubljenja i udubljenja uklanjaju se još jednim prolazom lemilice, već što je moguće nježnije i uz još manji pritisak. Samo lemilo ne bi trebalo biti moćno, naprotiv - jako zagrijavanje je kontraindicirano. U nedostatku iskustva u tako finom radu, preporučljivo je pripremiti označenu ploču od šperploče. To će izbjeći mnoge ozbiljne pogreške. Tijekom lemljenja kontakata ne smije se zanemariti njihov polaritet, inače sustav neće raditi.

Lijepljeni dijelovi također su povezani u najnježnijem načinu. Višak ljepila je nepoželjan, potrebno je nanijeti najmanje kapi koje se mogu formirati samo u središnjim dijelovima ploča.

Preporučljivo je pomicanje ploča u tijelo obaviti zajedno, jer nije baš zgodno sam. Zatim biste trebali spojiti svaku žicu s ruba ploče zajedničkim strujama. Nakon odnošenja pripremljene ploče na osunčano područje, mjeri se napon u uobičajenim gumama, koji bi trebao biti unutar projektnih vrijednosti.

Postoji još jedan način za brtvljenje solarne ploče. Male količine silikonskih brtvila nanose se na praznine ploča i na unutarnje rubove kućišta. Nadalje, rukama se vanjske strane fotoćelija pritiskaju na pleksiglas, čime se postiže idealna gustoća. Stavite lagani uteg na svaki rub dok se brtvilo suši. Nakon toga se svaki spoj ploče i unutarnje strane okvira podmazuje.

U tom slučaju brtvilo može dodirnuti rubove zavoja ploča, ali ne i bilo koji drugi dio njih. Bočna strana kućišta služit će za ugradnju spojnog konektora koji komunicira sa Schottky diodama. Vanjska strana zatvorena je zaslonom od prozirnih materijala. Dizajn koji se stvara je osmišljen tako da čak i mala količina vlage ne uđe unutra. Prednja strana organskog stakla je lakirana.

Solarna baterija može trajati jako dugo i stabilno, opskrbljujući struju kućnom ožičenju. Ali mnogo ovisi ne samo o kvaliteti njegove montaže i naknadnog povezivanja. Vrlo je važno upravljati tako nježnim generatorom kakav bi trebao biti. Preporučljivo je da baterije, ako nisu opremljene sustavom za podešavanje sunca, usmjerite jasno na jug, što će pomoći da se uhvati maksimalna energija i smanji troškovi. Za otklanjanje pogreške dovoljno je postaviti generator pod tim kutom prema horizontu, koji je jednak broju stupnjeva geografske širine na određenom mjestu. No budući da solarni disk tijekom godine mijenja svoj položaj na nebu, preporuča se snižavanje kuta u proljetnim mjesecima, a podizanje kad dođe jesen.

Nadopuna sustavom za praćenje u domaćim uvjetima je nepraktična. To opravdava ulaganje isključivo na industrijskoj razini. Mnogo je isplativije staviti nekoliko baterija odjednom, usredotočene na najvjerojatnije kutove osvjetljenja. Prilikom postavljanja solarnih generatora na vrh ravnog krova, na primjer, od krovnog filca ili željeznog lima, vrijedi ih podići iznad ravnine. Tada će puhanje strujanja zraka odozdo povećati učinkovitost rada. Na valovitim krovovima to nije potrebno, iako od podizanja neće biti štete.

Najbolji krovovi su oni koji su orijentirani na jug i projektirani su u obliku ravnih kosina. U takvoj situaciji nagib služi za pričvršćivanje nekoliko uglova čija veličina odgovara vrijednosti modula. Izlaz iznad grebena je otprilike 0,7 m, a modul je pričvršćen na kutove s razmakom od 150-200 mm. Alternativno, bateriju možete objesiti koristeći iste kutove ispod nagiba krova. Na valovitoj površini, kutovi se često zamjenjuju cijevima pažljivo odabranog promjera.

Ugradnja generatora na zabat najbolje je kombinirati s bojanjem ovog elementa i prevjesa u svijetlim bojama.

Solarne jedinice treba postaviti vodoravno, što će smanjiti temperaturni razmak između njihovih donjih i gornjih dijelova za 50% u usporedbi s vertikalnom montažom. To znači da će se ne samo povećati stvarni resursi, nego će također biti moguće povećati učinkovitost sustava.

Mjesto ugradnje mora imati sljedeće značajke:

što lakši;
imaju minimalnu sjenu;
dobro ventiliran.

Domaća solarna baterija može se koristiti čak i za grijanje privatne kuće. Takva se oprema može instalirati bez potrebe za dopuštenjem vladinih agencija. Ali čak i uz aktivnu uporabu, učinkovitost neće biti moguće procijeniti prije 36 mjeseci. Osim toga, ova opcija je vrlo skupa. Budući da je temperatura gotovo svugdje u Rusiji redovito negativna, bit će potrebno solarni sustav nadopuniti toplinskom izolacijom.

Stabilan rad baterija osiguran je u temperaturnom rasponu od -40 do +90 stupnjeva. Ispravan rad je zajamčen u prosjeku 20 godina, nakon čega učinkovitost naglo pada. Prilikom odabira regulatora, morate uzeti u obzir razliku između snažnih i slabih električnih sustava. Ako nema kontrolera ili je neispravan, morat ćete kontinuirano pratiti napunjenost baterije. Nepažnja može skratiti vijek trajanja baterije.

U suvremenom svijetu teško je zamisliti postojanje bez električne energije. Rasvjeta, grijanje, komunikacije i druge radosti ugodnog života izravno ovise o tome. To nas tjera da tražimo alternativne i neovisne izvore, od kojih je jedan sunce. Ovo područje energetike još nije previše razvijeno, a industrijske instalacije nisu jeftine. Izlaz će biti proizvodnja solarnih panela vlastitim rukama.

Što je solarna baterija

Solarna baterija je ploča koja se sastoji od međusobno povezanih fotoćelija. Izravno pretvara sunčevu energiju u električnu struju. Ovisno o izvedbi sustava, električna energija se akumulira ili odmah odlazi u opskrbu energijom zgrada, mehanizama i uređaja.

Solarna baterija se sastoji od međusobno povezanih fotonaponskih ćelija.

Gotovo svi su koristili najjednostavnije fotoćelije. Ugrađuju se u kalkulatore, svjetiljke, baterije za punjenje elektroničkih naprava, vrtne lampione. Ali upotreba nije ograničena na ovo. Postoje električna vozila na solarni pogon, u svemiru je to jedan od glavnih izvora energije.

U zemljama s puno sunčanih dana baterije se postavljaju na krovove i koriste se za grijanje i toplu vodu. Ovaj tip se naziva kolektorima, oni pretvaraju energiju sunca u toplinu.

Često se samo zbog ove vrste energije dolazi do napajanja cijelih gradova i mjesta. Grade se solarne elektrane. Posebno su popularni u SAD-u, Japanu i Njemačkoj.

Uređaj

Solarna baterija se temelji na fenomenu fotoelektričnog efekta, koji je u 20. stoljeću otkrio A. Einstein. Pokazalo se da se u nekim tvarima pod djelovanjem sunčeve svjetlosti ili drugih tvari odvajaju nabijene čestice. Ovo otkriće dovelo je 1953. do stvaranja prvog solarnog modula.

Materijal za izradu elemenata su poluvodiči - kombinirane ploče od dva materijala različite vodljivosti. Najčešće se za njihovu proizvodnju koristi polikristalni ili monokristalni silicij s raznim dodacima.

Pod djelovanjem sunčeve svjetlosti u jednom sloju se pojavljuje višak elektrona, a u drugom njihov nedostatak. "Dodatni" elektroni ulaze u područje sa svojim nedostatkom, ovaj proces se naziva p-n prijelaz.

Solarna ćelija se sastoji od dva poluvodička sloja različite vodljivosti

Između materijala koji stvaraju višak i manjak elektrona postavlja se sloj barijere koji sprječava prijelaz. To je potrebno kako bi se struja pojavila samo kada postoji izvor potrošnje energije.

Svjetlosni fotoni koji udaraju o površinu izbijaju elektrone i opskrbljuju ih potrebnom energijom za prevladavanje sloja barijere. Negativni elektroni prelaze iz p-vodiča u n-vodič, a pozitivni elektroni kreću suprotnim putem.

Zbog različite vodljivosti poluvodičkih materijala moguće je stvoriti usmjereno kretanje elektrona. Tako se stvara električna struja.

Elementi su međusobno serijski povezani, tvoreći ploču veće ili manje površine, koja se naziva baterija. Takve se baterije mogu izravno spojiti na izvor potrošnje. No budući da se sunčeva aktivnost mijenja tijekom dana, a noću potpuno prestaje, koriste se baterije koje akumuliraju energiju tijekom odsutnosti sunčeve svjetlosti.

Neophodna komponenta u ovom slučaju je regulator. Služi za kontrolu punjenja baterije i isključuje bateriju kada je potpuno napunjena.

Struja koju generiše solarna baterija je konstantna, da bi se koristila mora se pretvoriti u izmjeničnu struju. Tome služi inverter.

Budući da su svi električni uređaji koji troše energiju dizajnirani za određeni napon, u sustavu je potreban stabilizator za postizanje željenih vrijednosti.

Između solarnog modula i potrošača ugrađuju se dodatni uređaji

Samo ako su sve te komponente prisutne, moguće je dobiti funkcionalan sustav koji potrošače opskrbljuje energijom i ne prijeti da ih onesposobi.

Vrste elemenata za module

Postoje tri glavne vrste solarnih panela: polikristalni, monokristalni i tanki film. Najčešće se sve tri vrste izrađuju od silicija s raznim dodacima. Također se koriste kadmij telurid i bakar-kadmij selenid, posebno za proizvodnju filmskih ploča. Ovi aditivi doprinose povećanju učinkovitosti stanica za 5-10%.

kristalno

Najpopularnije su monokristalne. Izrađeni su od monokristala, imaju ujednačenu strukturu. Takve ploče imaju oblik poligona ili pravokutnika s izrezanim uglovima.

Monokristalna ćelija ima oblik pravokutnika sa zakošenim kutovima.

Baterija, sastavljena od monokristalnih elemenata, ima veću produktivnost u usporedbi s drugim vrstama, njezina učinkovitost je 13%. Lagan je i kompaktan, ne boji se blagog savijanja, može se postaviti na neravno tlo, vijek trajanja od 30 godina.

Nedostaci uključuju značajno smanjenje snage tijekom oblačnosti, sve do potpunog prestanka proizvodnje energije. Isto se događa kada padne mrak, baterija neće raditi noću.

Polikristalna ćelija ima pravokutni oblik, što vam omogućuje sastavljanje ploče bez praznina

Polikristalni se proizvode lijevanjem, imaju pravokutni ili kvadratni oblik i heterogenu strukturu. Njihova učinkovitost je niža od monokristalnih, učinkovitost je samo 7-9%, ali pad izlazne snage u oblačno, prašnjavo ili u sumrak nije značajan.

Stoga se koriste u izgradnji ulične rasvjete, ali ih češće koriste domaće. Trošak takvih ploča je niži od monokristala, vijek trajanja je 20 godina.

Film

Tankofilni ili fleksibilni elementi izrađeni su od amorfnog oblika silicija. Fleksibilnost panela čini ih mobilnim, smotane ih možete ponijeti sa sobom na putovanja i imati neovisni izvor napajanja bilo gdje. Isto svojstvo omogućuje vam da ih montirate na zakrivljene površine.

Filmska baterija je izrađena od amorfnog silicija

Što se tiče učinkovitosti, filmske ploče su dvostruko inferiornije od kristalnih; za proizvodnju iste količine potrebna je dvostruka površina baterije. I film se ne razlikuje u trajnosti - u prve 2 godine njihova učinkovitost pada za 20-40%.

Ali kada je oblačno ili tamno, proizvodnja energije se smanjuje za samo 10-15%. Njihova relativna jeftinost može se smatrati nedvojbenom prednošću.

Što možete napraviti solarni panel kod kuće

Unatoč svim prednostima komercijalno proizvedenih baterija, njihov glavni nedostatak je visoka cijena. Ova se nevolja može izbjeći izradom najjednostavnije ploče vlastitim rukama od improviziranih materijala.

Od dioda

Dioda je kristal u plastičnom kućištu koji djeluje kao leća. Koncentrira sunčeve zrake na vodič, što rezultira električnom strujom. Spajanjem velikog broja dioda zajedno dobivamo solarnu bateriju. Karton se može koristiti kao ploča.

Problem je što je snaga primljene energije mala, za generiranje dovoljne količine bit će potreban ogroman broj dioda. Što se tiče financijskih i radnih troškova, takva baterija je mnogo bolja od tvorničke, a po snazi je mnogo inferiornija od nje.

Osim toga, proizvodnja naglo pada sa smanjenjem osvjetljenja. Da, i same diode se ponašaju pogrešno - često se javlja spontani sjaj. To jest, same diode troše generiranu energiju. Zaključak se nameće sam od sebe: neučinkovito.

Od tranzistora

Kao i kod dioda, glavni element tranzistora je kristal. No, zatvoren je u metalno kućište koje ne propušta sunčevu svjetlost. Za izradu baterije, poklopac kućišta se izrezuje nožnom pilom.

Baterija male snage može se sastaviti od tranzistora

Zatim se elementi pričvršćuju na ploču od tekstolita ili drugog materijala prikladnog za ulogu daske, te međusobno povezuju. Na taj način možete sastaviti bateriju čija je energija dovoljna za rad svjetiljke ili radija, ali od takvog uređaja ne treba očekivati veliku snagu.

Ali kao izvor energije za kampiranje male snage sasvim je prikladan. Pogotovo ako vas fascinira sam proces stvaranja i praktične prednosti rezultata nisu od velike važnosti.

Obrtnici predlažu korištenje CD-a, pa čak i bakrenih ploča kao fotoćelija. Prijenosni punjač za telefon lako je napraviti od fotoćelija iz vrtnih lampiona.

Najbolje rješenje bilo bi kupiti gotove ploče. Neke internetske stranice prodaju module s malim proizvodnim nedostatkom po pristupačnoj cijeni, sasvim su prikladni za korištenje.

Racionalno postavljanje baterija

Položaj modula uvelike određuje koliko će snage sustav proizvoditi. Što više zraka udari u fotoćelije, to će više energije proizvesti. Za optimalnu lokaciju moraju biti ispunjeni sljedeći uvjeti:

Važno! Trenutna snaga baterije određena je performansama najslabije ćelije. Čak i mala sjena na jednom modulu može smanjiti performanse sustava za 10 do 50%.

Kako izračunati potrebnu snagu

Prije nego što nastavite sa montažom baterije, potrebno je odrediti potrebnu snagu. O tome ovisi broj kupljenih ćelija i ukupna površina gotovih baterija.

Sustav može biti autonoman (samostalno osigurava struju u kući) ili kombiniran, kombinirajući energiju sunca i tradicionalni izvor.

Izračun se sastoji od tri koraka:

Saznajte ukupnu potrošnju energije.
Odredite dovoljan kapacitet baterije i kapacitet pretvarača.
Izračunajte potreban broj ćelija na temelju podataka o insolaciji u vašem području.

Potrošnja energije

Za autonomni sustav, možete ga odrediti pomoću svog električnog brojila. Podijelite ukupnu mjesečnu potrošnju energije s brojem dana da biste dobili prosječnu dnevnu potrošnju.

Ako će se samo dio uređaja napajati iz baterije, saznajte njihovu snagu prema putovnici ili oznaci na uređaju. Dobivene vrijednosti pomnožite s brojem radnih sati dnevno. Zbrajanjem dobivenih vrijednosti za sve uređaje dobivate prosječnu potrošnju po danu.

AB (baterija) kapacitet i snaga pretvarača

AB za solarne sustave mora izdržati veliki broj ciklusa pražnjenja i pražnjenja, imati nisko samopražnjenje, izdržati veliku struju punjenja, raditi na visokim i niskim temperaturama, uz minimalno održavanje. Ovi parametri su optimalni za olovne baterije.

Drugi važan pokazatelj je kapacitet, maksimalno punjenje koje baterija može prihvatiti i pohraniti. Nedovoljni kapacitet se povećava paralelnim, serijskim ili kombiniranjem oba spoja baterija.

Izračun će vam pomoći da saznate potreban broj AB. Smatrajte to koncentracijom energetskih rezervi za 1 dan u bateriji kapaciteta 200 Ah i naponom od 12 V.

Pretpostavimo da je dnevna potražnja 4800 Vh, izlazni napon sustava je 24 V. Uz pretpostavku da je gubitak pretvarača 20%, unesite faktor korekcije od 1,2.

4800:24h1.2=240 Ah

Dubina pražnjenja AB ne smije prelaziti 30-40%, to ćemo uzeti u obzir.

240h0,4= 600 Ah

Rezultirajuća vrijednost je tri puta veća od kapaciteta baterije, tako da će 3 baterije spojene paralelno biti potrebne za opskrbu potrebne količine. Ali u isto vrijeme, napon baterije je 12 V, da biste ga udvostručili, trebat će vam još 3 baterije spojene u seriju.

Da biste dobili napon od 48 V, spojite paralelno dva paralelna lanca od 4 AB

Inverter služi za pretvaranje istosmjerne struje u izmjeničnu. Odaberite ga prema vrhuncu, maksimalnom opterećenju. Na nekim potrošačkim uređajima početna struja je mnogo veća od nazivne. Ovaj pokazatelj se uzima u obzir. U drugim slučajevima uzimaju se u obzir nominalne vrijednosti.

Bitan je i oblik napetosti. Najbolja opcija je čisti sinusni val. Za uređaje koji su neosjetljivi na pad napona prikladan je kvadratni oblik. Također biste trebali razmotriti mogućnost prebacivanja uređaja s AB izravno na solarne panele.

Potreban broj ćelija

Pokazatelji insolacije u različitim područjima vrlo su različiti. Za ispravan izračun morate znati ove brojke za svoje područje, podatke je lako pronaći na internetu ili na meteorološkoj postaji.

Mjesečna tablica insolacije za različite regije

Insolacija ovisi ne samo o godišnjem dobu, već i o kutu baterije

Prilikom izračuna, vodite se pokazateljima najmanje insolacije tijekom godine, inače baterija neće proizvoditi dovoljno energije tijekom tog razdoblja.

Pretpostavimo da su minimalni pokazatelji - u siječnju 0,69, maksimalni - u srpnju 5,09.

Koeficijent korekcije za zimsko računanje vremena - 0,7, za ljetno računanje vremena - 0,5.

Potrebna količina energije - 4800 Wh.

Jedna ploča ima snagu od 260 W i napon od 24 V.

Gubici na AB i inverteru su 20%.

Izračunavamo potrošnju uzimajući u obzir gubitke: 4800 × 1,2 = 5760 Wh = 5,76 kWh.

Određujemo performanse jedne ploče.

Ljeto: 0,5×260×5,09= 661,7 Wh.

Zima: 0,7×260×0,69=125,5Wh.

Potreban broj baterija izračunavamo tako da potrošenu energiju podijelimo s učinkom panela.

Ljeto: 5760/661,7=8,7 kom.

Zimi: 5760/125,5=45,8 kom.

Ispada da će za potpunu opskrbu zimi biti potrebno pet puta više modula nego ljeti. Stoga je vrijedno odmah instalirati više baterija ili osigurati hibridni sustav napajanja za zimsko razdoblje.

Kako sastaviti solarnu bateriju vlastitim rukama

Montaža se sastoji od nekoliko faza: izrada kućišta, lemljenje elemenata, montaža sustava i njegova ugradnja. Prije nego što počnete, opskrbite se svime što vam treba.

Baterija se sastoji od nekoliko slojeva.

Materijali i alati

fotoćelije;
ravni vodiči;
alkoholno-kolofonijski tok;
lemilica;
aluminijski profil;
aluminijski kutovi;
hardver;
silikonsko brtvilo;
pila za metal;
odvijač;
staklo, pleksiglas ili pleksiglas;
diode;
mjerni instrumenti.

Bolje je naručiti fotoćelije u kompletu s vodičima, one su posebno dizajnirane za tu svrhu. Ostali vodiči su krhkiji, što može predstavljati problem prilikom lemljenja i sastavljanja. Postoje ćelije s već zalemljenim vodičima. Oni koštaju više, ali štede puno vremena i rada.

Kupite ploče s vodičima, to će smanjiti vrijeme rada

Okvir karoserije obično je izrađen od aluminijskog kutnika, ali je moguće koristiti drvene letvice ili kvadratne šipke 2x2. Ova opcija je manje poželjna jer ne pruža dovoljnu zaštitu od vremenskih prilika.

Za prozirnu ploču odaberite materijal s minimalnim indeksom loma svjetlosti. Svaka prepreka na putu zraka povećava gubitak energije. Poželjno je da materijal propušta što manje infracrvenog zračenja.

Važno! Što se ploča više zagrijava, proizvodi manje energije.

Proračun okvira

Dimenzije okvira izračunavaju se na temelju veličine ćelija. Važno je osigurati mali razmak od 3-5 mm između susjednih elemenata i uzeti u obzir širinu okvira tako da se ne preklapaju rubovi elemenata.

Ćelije se proizvode u različitim veličinama, razmotrite opciju od 36 ploča, veličine 81x150 mm. Elemente slažemo u 4 reda, 9 komada u jedan. Na temelju ovih podataka, dimenzije okvira su 835x690 mm.

Proizvodnja kutija

Elementi za lemljenje i sastavljanje modula

Ako se elementi kupuju bez kontakata, najprije se moraju zalemiti na svaku ploču. Da biste to učinili, izrežite vodič na jednake segmente.

Od kartona izrežite pravokutnik željene veličine i oko njega namotajte vodič, a zatim ga izrežite s obje strane.
Nanesite fluks na svaki vodič, pričvrstite traku na element.
Pažljivo zalemite vodič duž cijele duljine ćelije.
Zalemite vodiče na svaku ploču
Položite ćelije u nizu jednu za drugom s razmakom od 3-5 mm i uzastopno lemite zajedno.
Tijekom instalacije povremeno provjeravajte funkcionalnost modula
Gotove redove od 9 ćelija prenesite u tijelo i poravnajte jedan s drugim i obrisom okvira.
Zalemite paralelno, koristeći šire gume i promatrajući polaritet.
Položite redove elemenata na prozirnu podlogu i zalemite zajedno
Iznesite kontakte "+" i "-".
Nanesite 4 kapi brtvila na svaki element i položite drugo staklo na vrh.
Pustite da se ljepilo osuši.
Napunite oko perimetra brtvilom tako da vlaga ne uđe unutra.
Uglovima pričvrstite ploču na kućište, pričvrstite ih u bočne strane aluminijskog profila.
Ugradite Schottke diodu za blokiranje s brtvilom kako biste spriječili pražnjenje baterije kroz modul.
Omogućite izlaznu žicu s dvopinskim konektorom, a zatim spojite kontroler na njega.
Vijcima pričvrstite kutove na okvir kako biste pričvrstili bateriju na nosač.

Video: lemljenje i montaža solarnog modula

Baterija je spremna, ostaje je instalirati. Za učinkovitiji rad možete napraviti tracker.

Izrada rotacijskog mehanizma

Najjednostavniji rotacijski mehanizam lako je napraviti sami. Princip njegovog rada temelji se na sustavu protuutega.

Od drvenih blokova ili aluminijskog profila sastavite nosač za bateriju u obliku ljestava.
Koristeći dva ležaja i metalnu šipku ili cijev, montirajte bateriju na vrh tako da bude pričvršćena u sredini veće strane.
Usmjerite strukturu od istoka prema zapadu i pričekajte dok sunce ne bude u zenitu.
Okrenite ploču tako da je zrake udaraju okomito.
Pričvrstite posudu s vodom na jednom kraju, uravnotežite je na drugom kraju s utegom.
Napravite rupu u posudi tako da voda malo po malo istječe.

Kako voda istječe, težina posude će se smanjiti, a rub ploče će se podići, okrećući bateriju prema suncu. Veličina rupe morat će se odrediti empirijski.

Najjednostavniji solarni tracker napravljen je na principu vodenog sata

Sve što trebate je ujutro uliti vodu u posudu. Ne možete postaviti takvu strukturu na krov, ali za vrt ili travnjak ispred kuće, sasvim je prikladan. Postoje i drugi, složeniji dizajni tragača, ali oni će koštati više.

Video: kako napraviti vlastiti elektronski solarni tragač

Instalacija baterije

Sada možete testirati i uživati u besplatnoj struji.

Održavanje modula

Solarni paneli ne zahtijevaju posebno održavanje, jer nemaju pokretne dijelove. Za njihov normalan rad dovoljno je s vremena na vrijeme očistiti površinu od prljavštine, prašine i ptičjeg izmeta.

Baterije perite vrtnim crijevom, uz dobar pritisak vode, za to se ne morate ni penjati na krov. Provjerite stanje dodatne opreme.

Koliko brzo će se troškovi isplatiti

Ne biste trebali očekivati trenutne koristi od solarnog sustava napajanja. Njegova prosječna isplativost je otprilike 10 godina za autonomni sustav kod kuće.

Što više energije potrošite, brže će vam se isplatiti troškovi. Uostalom, i za malu i za veliku potrošnju potrebna je kupnja dodatne opreme: baterija, inverter, kontroler, a oni ostavljaju mali dio troškova.

Uzmite u obzir i vijek trajanja opreme, kao i vijek trajanja samih panela, kako ih ne biste morali mijenjati prije nego što se isplate.

Unatoč svim troškovima i nedostacima, solarna energija je budućnost. Sunce je obnovljiv izvor energije i trajat će još najmanje 5000 godina. Da, i znanost ne miruje, pojavljuju se novi materijali za fotoćelije, s puno većom učinkovitošću. Dakle, uskoro će biti pristupačnije. Ali već sada možete koristiti energiju sunca.

Lemljenje solarnih panela iz pojedinačnih fotonaponskih ćelija i ožičenje kućne solarne elektrane iskustvo je korisnika portala.

Nastavljamo našu temu o izgradnji kućne solarne elektrane. Opće informacije o, o principima za izračun solarnih panela, kao io za autonomne sustave napajanja, možete pronaći čitajući naše prethodne članke. Danas ćemo govoriti o značajkama samoproizvodnih solarnih panela, redoslijedu povezivanja električnih pretvarača i zaštitnim uređajima koji bi trebali biti uključeni u solarnu elektranu.

Proizvodnja fotonaponskih modula

Standardni fotonaponski modul (panel) sastoji se od tri glavna elementa.

Tijelo ploče.
Okvir.
Fotonaponske ćelije.

Najjednostavniji element dizajna solarnog modula je njegovo tijelo. U pravilu je njegova prednja strana običan stakleni list čije dimenzije odgovaraju broju solarnih ćelija.

adoronkin FORUMHOUSE korisnik

Koristio sam obično prozorsko staklo - 3 mm (najjeftinije). Provedeno testiranje: performanse modula blago pogoršavaju staklo, tako da ne vidim puno smisla uzimati kaljeno ili antirefleksno staklo.

Prozorsko staklo se često koristi u proizvodnji zaštitnog kućišta za solarne panele. Ako sumnjate u čvrstoću ovog materijala, tada možete koristiti kaljeno ili obično staklo, ali deblje (5 ... 6 mm). U tom slučaju nema sumnje da će fotonaponske ćelije biti pouzdano zaštićene od manifestacija razornih prirodnih katastrofa (npr. od tuče).

Stražnja strana kućišta može biti izrađena od materijala otpornog na vlagu koji će ga štititi od prašine i vlage na solarnim ćelijama. To može biti metalni lim, hermetički pričvršćen na okvir zakovicama i silikonom, ili, opet, obično staklo.

Istodobno, neki obrtnici ne pozdravljaju prisutnost stražnjeg zida na tijelu domaće solarne ploče.

adoronkin

Stražnja strana baterije je otvorena (radi boljeg hlađenja), ali prekrivena akrilnim lakom pomiješanim s prozirnim brtvilom.

S obzirom da kada se ploče zagrijavaju, njihova snaga značajno pada, takva odluka izgleda opravdana. Uostalom, osigurava učinkovito hlađenje poluvodičkih elemenata i, ujedno, visokokvalitetno brtvljenje solarnih ćelija. Sve zajedno zajamčeno produljuje životni vijek solarnih panela.

Okvir

Okviri za domaće solarne panele najčešće se izrađuju od standardnih aluminijskih kutova. Bolje je koristiti obloženi aluminij - anodiziran ili obojen. Ako postoji iskušenje napraviti okvir od drveta ili plastike, budite spremni na činjenicu da se nakon nekoliko godina proizvod može osušiti ili čak raspasti pod utjecajem klimatskih čimbenika (iznimka je plastika prozora).

BOB691774 FORUMHOUSE korisnik

Kupujem tamo gdje se izrađuju prozori. Cijena - 80 rubalja. po metru. Profil je potpuno spreman za rad, potrebno ga je samo odrezati na 45 ° i pod toplinom zalijepiti kutove.

Razmotrite najjednostavniju verziju ploče: ploča s aluminijskim okvirom.

Pojedinosti aluminijskog okvira lako se pričvršćuju zajedno s vijcima ili samoreznim vijcima.

Nakon toga, staklena kutija može se zalijepiti na aluminijski kut bez puno napora. Sve što trebate je obična silikonska brtvila.

adoronkin

Uzeo sam silikonsko brtvilo - univerzalno. Dovoljno 1 tuba. Brtvilo je bolje uzeti prozirno. Kemijska sigurnost brtvila u odnosu na fotonaponske ćelije potvrđena je godišnjim radom baterije.

Rezultat je plitka kutija sa staklenim dnom na koju će se naknadno lijepiti fotonaponske ćelije.

Prilikom određivanja veličine tijela i okvira treba uzeti u obzir potrebu za razmakom između susjednih fotonaponskih ćelija, koji je jednak - 2 ... 5 mm.

Lemljenje solarnih ćelija

Najkritičnija faza u montaži solarnih modula je lemljenje fotonaponskih ćelija. Solarne ćelije su izrađene od vrlo krhkog materijala, pa im je potrebno odgovarajuće rukovanje. Oni ljudi koji su se već bavili njima, od sada pri kupnji solarnih ćelija naručuju ćelije za sebe s određenom količinskom maržom (10 - 15%). Na primjer, za proizvodnju ploče dizajnirane za 36 elemenata, kupuju 39 - 42 ćelije.

Tanke šipke za lemljenje solarnih ćelija, deblje šipke (kojima su međusobno spojeni susjedni redovi panela) i solarne ćelije najbolje je kupiti od istog prodavača. To štedi vrijeme traženja odgovarajućih elemenata i daje određena jamstva njihove kompatibilnosti.

Lemljenje elemenata u slučaju njihovog serijskog spajanja provodi se prema sljedećoj shemi.

Negativni (prednji) kontakt solarne ćelije je zalemljen na pozitivni (stražnji) kontakt sljedeće ćelije, i tako dalje.

Ovako izgleda gotova ploča.

Za rad će vam trebati sljedeći alati i materijali:

Snažno lemilo 40-60 W (najmanje).
Flux (marker toka) - mora biti neutralan (inače će zalemljeni kontakti brzo oksidirati).
Gume različitih širina.
Gumene rukavice - kako ne bi zamazali solarne ćelije (osobito njihov prednji dio).

Treba nam i lim. Ovo je u slučaju da je konoba loše zalemljena na kontakte. Stanice s kojima se radi nalaze se na tvrdoj i ravnoj površini. To može biti ploča ili staklo. Kako bi se spriječilo klizanje ćelija po radnoj površini stola, mogu se učvrstiti komadićima električne trake zalijepljenim oko perimetra elementa. Nemojte lijepiti traku na samu ćeliju (osobito na njezin prednji dio). Slobodni kraj drške treba pričvrstiti na stol dvostranom trakom.

Elementi za lemljenje i montaža ploča izvode se sljedećim redoslijedom: prije svega, kontaktni utor ploče duž cijele duljine je zamazan tokom. Zatim se ravna šipka postavlja u utor i zalemljuje na kontakt ploče cijelom svojom širinom (na negativni pol elementa).

Ili u tri točke (obično na pozitivnom polu elementa).

Broj točaka lemljenja ovisi o dizajnu elementa.

Alternativno, kontakti su zalemljeni na sve solarne ćelije. Dodatni lem se koristi samo u onim slučajevima kada se drška ne može pouzdano zalemiti na ploču prvi put.

Prije svega, kontakti su zalemljeni na prednju (negativnu) stranu svake ćelije, koja će ležati na staklenom tijelu ploče.

Unaprijed se priprema drška potrebne veličine. Njegova duljina treba odgovarati širini 2 susjedne ploče.

Ploče sa zalemljenim kontaktima položene su na stakleno tijelo panela licem prema dolje. Nakon toga mogu se međusobno zalemiti prema polaritetu ("-" svake ćelije je zalemljen na "+" susjedne ćelije i tako dalje).

Kako bi bilo prikladnije postaviti elemente na stakleno tijelo ploče, njegova se površina može unaprijed označiti.

Sliderrr FORUMHOUSE korisnik

Na staklu sam crnim flomasterom označio mjesta gdje se nalaze ćelije. Složio sam ćelije i učvrstio ih glavama, maticama i vijcima.

Kao utezi u ovom slučaju korišteni su matice, ključevi i drugi metalni predmeti. Stanice se također mogu fiksirati pomoću prozirnog silikona, koji se nanosi na staklo na kutovima svakog elementa.

Prilikom spajanja susjednih redova fotonaponskih ćelija potrebno je koristiti dodatni lem. To će povećati pouzdanost lemljenja na spoju vodiča različitih širina.

Kada su sve ćelije zajedno zalemljene, a vodiči izvučeni kroz aluminijski okvir ploče, možete početi ulijevati solarne ćelije.

Da biste to učinili, šavovi između susjednih elemenata ispunjeni su silikonskim brtvilom.

Sliderrr

Praznine između panela popunila sam silikonom (malo sam izravnala i odrezala mlaznicu šprice kako bih osigurala estetiku šava i dobar kontakt između silikona i stakla). Kad se osušio, opet sam propustio svaku ploču po obodu. Nakon što se brtvilo osušilo, dva puta sam prekrio ćelije lakom za jahte. U budućnosti ću pokušati s izolacijskim lakom.

Korisnik Miroš umjesto laka za popunjavanje stanica koristi bijeli silikon koji se lopaticom u tankom sloju nanosi na površinu. Rezultat je sasvim zadovoljavajući.

Prije konačne montaže, preporučljivo je ispitati svaki element na snagu koju stvara. To možete učiniti s multimetrom. Ako nema značajnih razlika između jačine struje i napona koje svaka pojedina ćelija stvara, onda ih možete sigurno uključiti u fotonaponski modul.

Ugradnja Schottky dioda

U konstrukciji solarnih panela često se koriste elementi koje prije nismo spomenuli. To su shunt Schottky diode.

Koriste se iz dva razloga.

Prvo, shunt diode se postavljaju tako da noću ili po oblačnom vremenu solarni paneli ne isprazne bateriju uključenu u solarnu elektranu.

Alex MAP FORUMHOUSE korisnik

U slučaju izravnog spajanja solarnih panela na bateriju, noću na panelima pada napon i oni se zagrijavaju. Stoga je Schottky dioda (zaštita od noćnog pražnjenja baterije) uvedena u krug primitivnog solarnog regulatora, razvijenog prije 10 godina.

Ako je na solarne ploče spojen moderan regulator, onda nema posebne potrebe za zaštitom od noćnog pražnjenja. Radni kontroler, bez pomoći dodatnih uređaja, na vrijeme će odvojiti SB od baterije.

Drugo, ako je solarni modul prekriven sjenom obližnje zgrade (ili drugog masivnog objekta), tada se snaga ovog elementa smanjuje. Posljedice smanjenja snage su sljedeće: u odnosu na ostale panele koji su serijski spojeni na zasjenjeni element, zasjenjeni element iz izvora struje pretvara se u otporno opterećenje. Otpor zasjenjenog modula se uvelike povećava, a njegova temperatura značajno raste.

Značajno smanjenje snage najbezazlenije je od onoga do čega može dovesti djelomično zasjenjenje serijski spojenog solarnog polja. Uostalom, na kraju će se zasjenjeni modul pregrijati i propasti. Taj se fenomen naziva "efekt vruće točke".

Kako bi se izbjegao ovaj učinak, Schottky dioda se instalira paralelno sa svakim modulom (ili serijskim redom solarnih ćelija) spojenim u seriju. Dioda omogućuje struji da zaobiđe zasjenjenu ploču. U tom slučaju, generirani napon će se smanjiti, ali se može izbjeći veliko smanjenje struje.

Alex MAP

Visoka struja s preostalih panela kruga, koji su upaljeni, neće se prekinuti, već će zaobići zasjenjene dijelove panela kroz diode. Rezultirajući napon bit će nešto manji, ali kontroler nije briga. Ako diode nisu ugrađene u ploče, tada bi pri najmanjem zasjenjenju barem komada 1 ploče cijeli lanac potpuno prestao davati struju.

Drugim riječima, gubitak snage bit će razmjeran području zasjenjenja.

Diode se mogu ugraditi paralelno na cijeli modul, ili paralelno s njegovim pojedinačnim redovima.

Ovdje je dijagram u kojem svaki red ćelija instaliranih u jednom modulu ima svoju diodu. U praksi se modul najčešće dijeli na 2 jednaka dijela.

Houzer FORUMHOUSE korisnik

Tipično, za ploču od četiri reda, prikazuje se središnja točka, odnosno ćelije se prepolovljuju. Diode se postavljaju u priključnu kutiju.

U svakom slučaju, svi moduli solarnih panela trebaju biti postavljeni tako da ih svjetlost pada ravnomjerno. Tada ne morate rješavati problem ranžiranja pojedinačnih modula ili čak ćelija.

Priključne kutije radi praktičnosti nalaze se na stražnjoj strani solarnih panela.

Ako je nekoliko serijski spojenih skupina panela spojeno na regulator paralelno, tada je u ovom slučaju svaki serijski krug spojen na zajednički krug preko diode za razdvajanje. To vam omogućuje da izbjegnete gubitke zbog neusklađenosti pojedinačnih serijskih lanaca i dodatno zaštitite bateriju od pražnjenja noću (ako, iznenada, kontroler zakaže).

Diode se odabiru prema dva glavna parametra: maksimalnoj struji koja će proći u smjeru naprijed (struja naprijed) i obrnutom naponu. Maksimalni napon obrnute struje (Ureverse max.) ne bi trebao dovesti do kvara diode. U ovom slučaju, izvedba diode trebala bi malo premašiti nazivnu vrijednost ploče (približno 1,3 - 1,5 puta).

Ali ovdje postoji jedan trik.

Max94 FORUMHOUSE korisnik

Ne postoje normalni Schottkijevi za visoke napone. Ovo su samo stupovi s padom struje naprijed. Stoga je bolje uzeti obične s Urevom. Max ≈ 30...100V.

Montaža panela

Kako popraviti ploče i gdje ih instalirati? Odgovori na ova pitanja ovise o dizajnu SB-a i mogućnostima njihovog vlasnika. Jedina stvar o kojoj bi svi trebali voditi računa bez iznimke je poštivanje kuta nagiba. Za svaku regiju ovaj će kut biti drugačiji, a izravno ovisi o geografskoj širini područja.

U prosjeku, zimi, kut nagiba trebao bi biti 10 ° ... 15 ° veći od optimalne vrijednosti, ljeti - za isti iznos - niži. možete pogledati u odjeljku FORUMHOUSE.

Poprečni presjek vodiča

Prema postulatima elektrotehnike, premali presjek vodiča može dovesti do pregrijavanja, pa čak i požara. Previše nije loše, ali će dovesti do nerazumno visokog rasta cijene autonomnog sustava. Stoga je zadatak njegovog tvorca pronaći "zlatnu sredinu".

Za početak, najdeblji vodiči trebaju biti ugrađeni u krug koji povezuje bateriju s pretvaračem (usput, što je ovaj dio kraći, to bolje). Tu teku struje velike snage.

Vodiči koji povezuju ploče s pretvaračem, kao i međusobno spajanje panela, mogu se odabrati s malim presjekom. U tim dijelovima strujnog kruga može postojati relativno visok napon, ali uvijek će postojati mala jačina struje.

HeliosHouse FORUMHOUSE korisnik

16 mm² nije potrebno, a 10 mm² nije potrebno. 4 je više nego dovoljno. "Debela" žica je potrebna samo u krugu pretvarača, presjek se mora odabrati u skladu s trenutnom snagom.

"Debeli" i "tanki" su labavi pojmovi, tako da nećemo odstupiti od standarda.

S obzirom da je trenutno zabranjena uporaba aluminijskih vodiča u kućnim sustavima napajanja, tablični podaci odnose se na bakrene vodiče s PVC ili gumenom izolacijom.

Također, pri odabiru vodiča treba obratiti pozornost na preporuke proizvođača izmjenjivača, regulatora i drugih uređaja uključenih u sustav.

Prekidači

U krug solarne elektrane, kao i u krugu bilo kojeg drugog snažnog izvora električne energije, potrebno je ugraditi zaštitu od kratkih spojeva. Prije svega, automati ili topljivi spojevi trebali bi zaštititi strujne kabele koji idu od baterija do pretvarača.

Lav2 FORUMHOUSE korisnik

Ako nešto zatvori u pretvaraču, onda nije daleko od vatre. Jedan od zahtjeva za baterijske sustave je prisutnost istosmjernog prekidača ili topljive veze na barem jednoj od žica i što bliže terminalima baterije.

Dodatno, zaštita je postavljena u krug akumulatora i regulatora. Također ne treba zanemariti ni zaštitu pojedinih skupina potrošača (potrošači istosmjerne struje, kućanski aparati i sl.). Ali to je već pravilo za izgradnju bilo kojeg sustava napajanja.

Stroj instaliran između baterije i regulatora mora imati veliku marginu struje preskakanja paljenja. Drugim riječima, zaštita ne bi trebala djelovati slučajno (kada se opterećenje poveća). Razlog: ako se na ulaz regulatora (sa SB-a) dovede napon, tada se baterija u ovom trenutku ne može odvojiti od njega. To može dovesti do kvara uređaja.

Redoslijed povezivanja

Električni krug se sastavlja sljedećim redoslijedom:

Spajanje kontrolera na bateriju.
Priključak na kontroler solarne ploče.
Priključak na DC regulator grupe potrošača.
Spajanje pretvarača na baterije.
Priključak opterećenja na izlaz pretvarača.

Ovaj slijed povezivanja pomoći će zaštititi regulator i pretvarač od oštećenja.

Možete učiti od članova našeg portala posjetom relevantnoj temi. Za one koji su ozbiljno zainteresirani, preporučamo posjet još jednoj korisnoj rubrici posvećenoj razmjeni iskustava u ovom području. U zaključku, donosimo vam video koji će vam reći kako pravilno instalirati i spojiti solarne panele.

Ekologija potrošnje. Life hack: Neovisnost o energiji i rastućim cijenama, bilo da je barem toplinska ili električna. U pomoć će priskočiti solarni paneli i domaće vjetrenjače - jedna od vrsta alternativnih izvora električne energije

Što za vas znači biti poljoprivrednik? Za mene je to neovisnost. Neovisnost od raznih vrsta sankcija koje nameću različite zemlje. Neovisnost od rasta cijena hrane, jer se sve može uzgajati na vašoj farmi. I, naravno, to je neovisnost o energiji i rastućim cijenama za nju, bilo da je barem toplinska ili električna. U jednom od svojih članaka pisao sam o tome kako izgraditi bioplinsko postrojenje vlastitim rukama, ali to odgovara onim poljoprivrednicima koji uzgajaju stoku, ali što je s onim poljoprivrednicima koji se bave proizvodnjom povrća ili usjeva?

U pomoć će priskočiti solarni paneli i domaće vjetrenjače – jedna od vrsta alternativnih izvora električne energije. Po meni treba sve iskombinirati. Vjetrenjača će puniti baterije kada ima vjetra, ali nema sunčeve svjetlosti, a solarni panel je suprotno.

Princip rada solarnih panela:

Da biste razumjeli kako sastaviti solarne ploče vlastitim rukama, morate razumjeti njihov princip rada. To će vam omogućiti da odaberete odgovarajući materijal prilikom kupnje. Mislim da je važno znati sljedeće:

Solarne ploče napajaju fotonaponske ćelije, koje su monokristalne i polikristalne. Fotonaponske ćelije se često nazivaju solarnim ćelijama.
Malo je vjerojatno da ćete moći sastaviti solarne ćelije vlastitim rukama, pa ćete ih ipak morati kupiti. Tražio sam ih u Rusiji, ali nažalost sada se sve proizvodi u Kini.

Video ispod je izvadak iz znanstvenog programa o solarnim panelima, govori malo o povijesti i načinu rada fotonaponskih ćelija. Na kraju članka bit će detaljan video o tome kako sastaviti solarnu ploču vlastitim rukama.

Nakon što ste naučili o principu solarne baterije iz videa, možemo izvući neke zaključke:

Monokristalne solarne ćelije imaju učinkovitost od oko 13%, ali je isplativije samo ako je broj sunčanih dana dovoljno velik.
U Rusiji mislim da nije isplativo postavljati ove panele, pa postoje polikristalne fotonaponske ćelije, učinkovitost im je oko 7%, ali bolje rade uz naoblaku i malu količinu sunčanog dana.
Sada postoje tehnologije koje vam omogućuju izradu fotoćelije s učinkovitošću većom od 40%.
Otprilike jedna fotoćelija će proizvesti 2,7 vata.
Cijena za polikristalne i monokristalne solarne ćelije je u osnovi ista, a ista je i za solarne panele.

Morate razumjeti koliko vam je energije potrebno i na temelju toga izračunati potreban broj solarnih panela, ali o tome ćemo govoriti u budućim člancima. Važno je znati da se solarni paneli mogu koristiti izravno, pa ako trebate prokuhati vodu u kotlu od 2kW, trebat će vam paneli od 20 x 100W. Ali ako koristite baterije, onda se možete snaći s 3-5 baterija koje će napuniti bateriju nakon što kuhalo za vodu proključa.

Želio bih napomenuti da baterije često koštaju koliko i sami paneli. Ako za rasvjetu koristite solarne panele, onda se možete snaći s panelom od 200 W i u kuću staviti štedne žarulje.

Sastavljamo solarne panele vlastitim rukama

Prije montaže solarnih panela vlastitim rukama, morat ćete napraviti okvir za bateriju. Pleksiglas se koristi kao zaštitni sloj i prozirna površina u okviru, može se koristiti i obično staklo, ali nije toliko pouzdano. Za tijelo se koriste aluminijski kutovi.

VAŽNO je obratiti pažnju na lemljenje fotoćelija u krugu, o tome ovisi koliko će dobro solarna ploča raditi. Fotoćelije dolaze sa zalemljenim žicama, što će olakšati zadatak, ali ćete u svakom slučaju morati lemiti. Flux i lem su prethodno naneseni.

Kako sastaviti solarnu ploču vlastitim rukama, pogledajte video ispod.

Malo ekonomije o solarnim panelima i isplativosti da ih sami sastavite

Pretražujući na internetu fotoćelije za sastavljanje solarnih panela da ih kupim u Rusiji, našao sam ih za 3200 rubalja za 38 komada, mislim da to nije isplativo, budući da sada postoje paneli za 4500 rubalja, razlika od 1300 će vam smanjiti vrijeme i trud.

Ali ako tražite kineske solarne ćelije, možete pronaći 4500 rubalja za 100 komada. Od 100 komada već možete sastaviti dvije ploče od 100 W. U ovom slučaju, isplativost kupnje fotoćelija je očita. Želim vam skrenuti pozornost na činjenicu da se u videu ispod nalazi sklop fotoćelija, čija je veličina 125 * 63. Na internetu sam pronašao kineske solarne ćelije veličine 156 * 156. Uz njihovu pomoć možete sastaviti 4 solarna panela od po 100 W.

Kao što je obećano, video o tome kako sastaviti solarnu ploču vlastitim rukama. Vrlo je detaljno prikazan princip lemljenja i brtvljenja.PRETPLATITE SE na NAŠ youtube kanal Econet.ru, koji vam omogućuje gledanje online, besplatno preuzimanje s YouTubea videa o liječenju, pomlađivanju osobe. Ljubav prema drugima i prema sebikao osjećaj visokih vibracija – važan čimbenik u liječenju – mjesto

Pridružite nam se na

Solarna baterija je niz fotonaponskih ćelija sastavljenih u jedno kućište koje opskrbljuje potrošača električnom energijom. Same fotoćelije svakim su danom sve dostupnije, ponajviše zbog činjenice da ih je Kina počela proizvoditi u dobroj kvaliteti.

Izbor fotoćelija za solarnu bateriju

Polikristalni ili monokristalni. Ne postoji jednoznačan odgovor, polikristalni moduli su jeftiniji, ali imaju nižu energetsku učinkovitost. Većina industrijskih proizvođača preferira polikristalne solarne ćelije. U Rusiji se ne proizvodi ni jedno ni drugo, stoga kupujemo na com ili aliexpress.com.
Dimenzija. Dostupan u 6x6(156x156mm), 5x5(127x127mm), 6x2(156x52mm) inča. Trebali biste uzeti ovo drugo. Činjenica je da su sve fotoćelije vrlo tanke i krhke, lako se lome tijekom instalacije, pa je isplativije razbiti malu fotoćeliju. Također, što je manja veličina jednog elementa, lakše je ispuniti područje baterije.
Zalemljeni kontakti. Svaka ploča će biti spojena u nizu s ostalima, tako da će biti puno posla s lemilom. Zalemljeni kontakti na pločama uvelike olakšavaju ovaj rad. Spajanje takvih kontakata na zajedničku sabirnicu bit će puno lakše. Ako takvih kontakata nema, morat ćete ih sami zalemiti.

Alati i materijali

materijali:

Aluminijski kutak 25x25;
Vijci 5x10 mm - 8 kom;
Matice 5 mm - 8 kom;
Staklo 5-6 mm;
Ljepilo - brtvilo Sylgard 184;
Ljepilo za brtvljenje Ceresit CS 15;
Polikristalne fotoćelije;
Flux flomaster (mješavina kolofonija i alkohola);
Srebrna traka za spajanje na fotoćelije;
Traka za gume;
Lemljenje (potreban vam je tanak, jer će prekomjerno zagrijavanje onemogućiti fotoćeliju);
Poliuretanska pjena (pjenasta guma), debljine 3 cm;
Gusti polietilenski film 10 mikrona.

Alat:

Datoteka;
Pila za nož s oštricom 18;
Bušilica, svrdla od 5 i 6 mm;
Otvoreni ključevi;
lemilica;

Korak po korak foto upute

Opisano je što je detaljnije moguće kako sastaviti solarnu bateriju iz fotoćelija na aluminijski okvir vlastitim rukama.

Uglove na jednom rubu sa svake strane aluminijskog kuta od 45 stupnjeva turpijajte.

Kutove podrežite nožnom pilom na 45 stupnjeva. Za praktičnost možete koristiti stolicu:

Sa svake strane ugla trebali biste dobiti nešto poput ovoga:

Izrezani aluminijski kut

Izrađujemo nosače za spajanje uglova:

Kutove s izrezanim uglovima pričvršćujemo jedni na druge
Kut postavljamo okomito i na njemu ocrtavamo liniju rezanja Trebali biste dobiti 4 spojna kuta

Na stranama svakog primljenog nosača nalazimo središte i izbušimo rupu promjera 6 mm:

Pronalaženje središta svake strane zagrade
Rupa u nosaču

Označavamo kroz rupu u svakom nosaču na kutu. Kako se kasnije ne bismo zabunili, svaki kut i svaku zagradu označavamo brojem:

Označavanje rupa "na mjestu"
Stavili smo brojeve kako se kasnije ne bismo zabunili

Bušimo rupe u kutu bušilicom od 5 mm, trebalo bi ispasti ovako:

Rupe u kutu

Sastavljamo okvir s vijcima i maticama:

Staklo zalijepimo u sastavljeni okvir pomoću brtvila:

Silikonom treba tretirati zglobove izvana i iznutra

Odmastite staklenu površinu iznutra i rasporedite fotoćelije licem prema dolje tako da kontaktne šipke budu paralelne:

Spojite fotoćelije zajedno ljepljivom trakom, kako se ne bi raspale tijekom daljnjih operacija.

Spojite elemente prema shemi:

Shema povezivanja fotoćelija u bateriji

Sastavljamo brtvenu strukturu:

Izrežite pravokutnik iz lima poliuretanske pjene, 1 cm manji od unutarnje strane okvira sa svake strane;
Dobiveni pravokutnik lemimo u plastičnu foliju pomoću ljepljive trake ili lemilice.

Dizajn se uklapa u okvir:

Pjenasta guma stane unutar okvira

Okvir se, zajedno s pjenastom gumom, okreće i uklanja. Ostaju samo fotoćelije složene i pričvršćene ljepljivom trakom:

Uklonite aluminijski okvir
Fotoćelije na pjenastoj gumi

Brtvilo Sylgard 184 se nanosi četkom na cijelu površinu fotoćelija i prekriva okvirom sa staklom na vrhu:

Brtvilo na fotoćelijama
Pokrijte fotoćelije okvirom sa staklom

Stavljamo opterećenje na staklo nekoliko sati, a za to vrijeme treba ukloniti mjehuriće zraka:

Mjehurići nestaju za 2-3 sata

Nakon 12 sati uklanjamo teret i otkinemo pjenastu gumu. Baterija je spremna za spajanje!

Pogreške pri sastavljanju solarne baterije vlastitim rukama

Nekoliko tipičnih pogrešaka napravljenih tijekom samomontaže ploča, na koje želim upozoriti.

Montaža na okvir od drveta ili iverice. Uradi sam solarna baterija isplati se samo ako traje nekoliko godina, pa joj nepouzdana konstrukcija od drveta definitivno nije prikladna, jer. nabubri i izgubi oblik za godinu-dvije. Ispada da je dizajn glomazan i težak, težak za transport i prijenos.
Nepažljivo skladištenje Sylgarda 184. Ako ne potrošite cijelu limenku ovog ljepila, nakon upotrebe se mora premjestiti u manju posudu kako talog ne bi imao kontakt sa zrakom u njemu. Inače, nakon šest mjeseci skladištenja, svo ljepilo može stvrdnuti.
Korištenje pleksiglasa. Baterija je uvijek na suncu (to je njena bit), pa se jako zagrije. Pleksiglas vrlo slabo odvodi toplinu iz fotonaponskih ćelija. To smanjuje njihovu učinkovitost. Svaki stupanj iznad 25°C smanjuje učinkovitost za 0,45%. Ali to nije glavni minus pleksiglasa! Na temperaturama iznad 50 ° C deformira se u svim ravninama, prekidajući kontakte unutar kruga, snižavajući tlak u bateriji i čineći je neupotrebljivom.
Nedovoljna pozornost na izolaciju veza. Prilikom montaže solarnih panela za svoj dom vlastitim rukama, bolje je koristiti posebne konektore (MC4) koji povezuju nekoliko panela u jednu mrežu. Činjenica je da će se u budućnosti možda morati rastaviti radi popravka, okretanja u drugom smjeru, zamjene elemenata itd. Uvijanje kontakata "čvrsto" ili korištenje spojnih stezaljki za tu svrhu, koji su namijenjeni za unutarnji rad, nije najbolja opcija.